logo

logo

logo

logo

logo

المشعر

مشعر

Indicator - Indicateur

المشعر

 

المشعرات Indicators مركبات كيمياوية تدل غالباً عبر تفاعل لوني على تركيز محدَّد لأيونات (لشوارد) مختلفة. تضاف المشعرات إلى الوسط المراد فحصه على شكل محلول أو بوساطة شريط ورقي مشبع بمحلول لهذا المشعر.

مشعرات الـ pH (مشعرات حمض - أساس أو مشعرات التعديل)

وهي مركبات عضوية ملونة يتغير لونها أو درجتها اللونية حسب pH[ر: الباهاء] الوسط، وتدعى بمشعرات التعديل وتستخدم لتحديد نقطة نهاية معايرات التعديل. يميز نوعان من هذه المشعرات:

- ثنائية اللون التي لها في الوسط القلوي لون وفي الوسط الحمضي لون مختلف، ويكشف عن نقطة التعديل من خلال الانقلاب اللوني لهذا المشعر.

- أحادية اللون التي لها في الوسط القلوي لون وتكون في الوسط الحمضي لا لون لها، ولعلّ الفينول فتالئين واحد من أكثر هذه المشعرات شيوعاً بلونه الزهر في الوسط القلوي، في حين يزول لونه في الوسط الحمضي.

تشكل هذه المشعرات بحد ذاتها أزواجاً من الحموض والأسس الضعيفة، لذلك تُضاف إلى وسط المعايرة بكميات صغيرة جداً لكي لا تؤثر في وسط المعايرة، ولكي يُستدل على نهاية المعايرة ينبغي أن يكون لهذه المشعرات شدة لونية معتبرة. يستخدم لكل معايرة مشعر خاص بها ويُعتمد في اختيار المشعر المناسب على المجال من pH الذي يحدث عنده التغيّر اللوني والذي يختلف حسب وسط المعايرة، ويوضح الشكل تغيرات الـ pH من أجل تفاعل الحمض مع الأساس وفق الجدول الآتي:

 

الحمض

الأساس

pH عند نقطة النهاية

قوي

قوي

7

قوي

ضعيف

أصغر من 7

ضعيف

قوي

أكبر من 7

ضعيف

ضعيف

7

   

تغيرات pH في شكلها الأمثل، في المعايرات بين الحموض والأسس قويها وضعيفها

     

 اختيار المشعر المناسب لمعايرة تعديل

يمكن، عموماً، تمثيل تأين أي مشعر HIn في الماء بالتوازن الآتي:

ففي حالة الفينول فتالئين على سبيل المثال:

وهكذا يكون الفينول فتالئين في الوسط الحمضي، حيث ينزاح التوازن[ر: التوازن الكيمياوي] إلى اليسار، عديم اللون. أما في الوسط القلوي، حيث ينزاح التوازن إلى اليمين، بلون زهري.

يُعطى ثابت توازن تفكك المشعر K بالعلاقة:

ففي حالة الفينول فتالئين o9.2 = pK توقيمة pH في وسط من ماءات الصوديوم تساويت o14o.

ويمكن حساب النسبة بين الشكلين الحمضي والأساسي للمشعر وذلك بإضافة بضع قطرات من مشعر الفينول فتالئين

](محلول) -In / (محلول) o14 = 9.2-log [HIn

= o16 x 10-5o (محلول) -In / (محلول) HIn

يبدو واضحاً أن الأيون الزهري اللون In- يفوق في تركيزه الشكل الحمضي HIn حتى قيمة pH تساوي o، 9.2o تأي عندما تصبح . وعند هذه النقطة يكون اللون في المنتصف بين اللون الزهري الواضح وانعدام اللون. يعني أنه لدى إضافة حمض كلور الماء إلى القلوي سيبقى المشعر زهري اللون إلى أن تبدأ pH المحلول بالتناقص دون o9.2o . وإذا أجريت المعايرة تدريجياً فسوف يلحظ تغير اللون بوصفه نقطة النهاية. وهذا يعني أن نقطة النهاية التي تلحظ في المعايرة تعتمد على المشعر المستخدم، وحتى يكون تعيين نقطة النهاية في المعايرة دقيقاً يجب اختيار المشعر الذي يكون pK من أجله يساوي أو يقارب الـ pH في نقطة النهاية.

مشعرات كمون الأكسدة والإرجاع

تُعايَر المواد المؤكسِدة بوساطة المواد المرجعة والعكس صحيح، وكما هي الحال في معايرات الحموض بالأسس، تحدَّد نقطة نهاية معايرة أكسدة - إرجاع باستخدام مشعرات مناسبة، وتعتمد دقة المعايرة على دقة تحديد نقطة نهاية المعايرة.

يوجد بعض معايرات الأكسدة والإرجاع التي تترافق نهايتها مع ظهور لون أو اختفائه أو تغير في اللون بين الشكل المؤكسِد والمرجِع لأزواج الأكسدة والإرجاع الموافقة، ولا يوجد والحالة هذه مبرر لاستخدام المشعرات كما هي الحال في المعايرات التي تستعمل برمنغنات البوتاسيوم KMnO4 بوصفها مادة مؤكسِدة، أما في حالة كون تغير اللون أو ظهوره غير واضح بصورة كافية فإنه يضاف والحالة هذه مشعرات تعزّز من الشدة اللونية، كما هي الحال في استخدام مطبوخ النشاء في المعايرات التي يدخل فيها اليود مادة مؤكسِدة.

مشعر الأكسدة - إرجاع مادة يكون لون شكلها المؤكسِد مختلفاً عن لون شكلها المرجَع ويجب أن يكون تفاعل أكسدة - إرجاع المشعر عكوساً. يحدث تغير لون كل مشعر من مشعرات الأكسدة - إرجاع وتكوينه في كمون أكسدة محدد، لذلك من الضروري عندما يُختار أحد المشعرات من أجل معايرة معينة التأكد من أن كمون أكسدته يتوافق مع كمون أكسدة الجملة.

يجب أن يكون للمشعر المختار من أجل معايرة معينة تغيّر لوني أقرب ما يكون إلى نقطة التكافؤ. ومهما تكن كمية المعلومات النظرية المتوافرة يمكن القول إنه من غير الممكن استناداً إلى هذه المعلومات النظرية وحدها أن تحدد أفضل الشروط وأن يتوقع أفضل مشعر ملائم لمعايرة أكسدة - إرجاع معينة، والأفضل هو أن يحصل على المعلومات اللازمة تجريبياً.

وكمثال على مشعرات أكسدة ـ إرجاع مركب ثنائي فنيل أمين - ثنائي فنيل بنـزيدين

يتأكسد ثنائي فنيل أمين عديم اللون ويتشكل مركب -N.N ثنائي فنيل بنـزيدين كمركب متوسط المتماكب مع الصيغة الطنينية متمثلة بمركب بنفسجي ثنائي فنيل بنـزيدين.

يُستخدم هذا المشعر في معايرة أيونات الحديد الثنائي Fe+2 بثنائي كرومات البوتاسيوم K2Cr2O7.

تتأكسد أيونات الحديد الثنائي متحولة إلى الحديد الثلاثي، وعندما تتحول أيونات الحديد الثنائي جميعها إلى الثلاثي يتأكسد مركب ثنائي فنيل أمين العديم اللون إلى مركب بنفسجي ثنائي فنيل بنزيدين والموافق لانتهاء المعايرة.

فرانسوا قره بيت

الموضوعات ذات الصلة:

الأسس ـ الأكسدة والإرجاع ـ التوازن الكيمياوي ـ الحموض.

مراجع للاستزادة:

ـ فيليب ماثيوس، الكيمياء المتقدمة، ترجمة توفيق ياسين (مركز الترجمة والتعريب والنشر، دمشق 2000).

- UDO R. KUNZE,, (باللغة الألمانية) أساسيات التحليل الكمي (Thieme – 1990).


التصنيف : الكيمياء و الفيزياء
النوع : علوم
المجلد: المجلد الثامن عشر
رقم الصفحة ضمن المجلد : 683
مشاركة :

اترك تعليقك



آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

هل تعلم ؟؟

عدد الزوار حاليا : 76
الكل : 13712202
اليوم : 5961

دالين (أولوف-)

دالين (أولوف -) (1708-1763م)   أولوف دالين Olof  Dalin ناثر وشاعر ومؤرخ سويدي، ولد في فينبري Vinberg في جنوبي البلاد، وكان والده قساً. لم تكن عائلته غنية لكنها كانت مثقفة، فحصل على تعليم جيد من قبل الأهل، ثم من قبل مدرسين خاصين، فنمت موهبته في الكتابة والرسم. دخل وهو في الثالثة عشرة من عمره جامعة لُند Lund إحدى أعرق الجامعات السويدية ودرس فيها الأدب والفلسفة والتاريخ مدة ست سنوات. ثم رحل إلى ستوكهولم عام 1727 حيث عمل على التوالي في تعليم أطفال عائلة نبيلة، ثم في إدارة وثائق الدولة، ومديراً للمكتبة الملكية، وأصبح عضواً في أكاديمية العلوم، ومدرساً خاصاً لولي العهد الذي أصبح فيما بعد الملك غوستاف الثالث. حصل دالين على مرتبة النبالة عام 1751 فأخذ لقب «فون» دالين Von Dalin.
المزيد »